AMI high-speed link simulation
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2024.01.26
一、AMI 高速链路仿真介绍
AMI链路通道如下图:
高速信号的无源仿真,无源仿真主要是阻抗优化和S参数提取。S参数这是对高速链路的一个重要评价手段。但是现代SERDES接口里面有丰富的加重均衡模块,有的模块是非线性的。如果只靠S参数对无源链路进行评估的时候,你有可能会遇到一种情况,S参数的插损和回损仿真结果不太好,或者离Spec比较临界。这时候可以用IBIS AMI模型,做时域眼图的仿真。
一个IBIS模型就是一个.ibs文件,里面有描述端口类型及对应的V/I曲线等数据。而一个IBIS-AMI模型则除了包含一个.ibs文件之外,还包含有一个算法模块,这是由于SERDES接口里面包含有均衡模块,其实也就是一种信号处理算法。在IBIS-AMI模型中体现在.ami和一个动态链接库的文件(比如在windows系统下就是一个.dll文件)。所以IBIS-AMI相比于IBIS模型就是多了两个实现算法的文件.ami和动态链接库。
二、SIDesigner 仿真演示
仿真链路主要包括无源通道S参数,无源通道一般通过提取s参数工具得到,然后是TX,RX端口。
然后导入AMI模型文件。对于TX端,可以在AMI的文件中看到一些.ami文件里显示的参数信息,比如下图中的Getwave Exits的参数。一般TX FFE都会提供POSTCURSOR/DIFFCTRL /PRECURSOR用来调节去加重的参数。
RX端的AMI设置如下,根据芯片官方的参考手册里提供的推荐值进行设置即可,对应均衡器的一些参数,很多都是自适应的,大部分都可以选择default值,像一些大厂的的FPGA的AMI模型的使用就都有对应的用户指导提供参数设置的详细指导。
如下是一个6Gbps的PCIE的进RX前和在RX后观测到的眼图,可以看到,虽然在进RX之前的眼图不尽人意,眼图是睁不开的,不过RX端经过内部的自适应均衡器后,眼图正常睁开了。这也是AMI模型实际包含的非线性均衡算法模块,相比于纯无源的线性LTI仿真会得到更加准确的结果。
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